新能源汽車與傳統(tǒng)汽車在系統(tǒng)構(gòu)成上存在著差別,不同類型的新能源汽車汽車又有不同的特點。就純電動汽車而言,沒有發(fā)動機作為空調(diào)壓縮機的動力源,也無法利用發(fā)動機余熱以達到取暖以及除霜的效果。而對于混合動力汽車來說,發(fā)動機因其控制策略決定不能隨時作為制冷壓縮的動力源或制熱的熱源。因此兩者的空調(diào)系統(tǒng)又不完全相同。 如圖1所示,新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)普遍采用電動空調(diào)壓縮機制冷,制冷原理與傳統(tǒng)汽車空調(diào)相同,此處不再贅述。值得一提的是,現(xiàn)在很多車型上高壓電池的冷卻也通過空調(diào)管路將熱量帶走.。如圖2所示,將另一個蒸發(fā)器(一般稱為chiller)與乘客艙蒸發(fā)器并聯(lián);chiller同時與電池冷卻液的管路聯(lián)通。動力電池的熱量傳遞給冷卻液,冷卻液和制冷劑在chiller內(nèi)完成熱交換將熱量傳給制冷劑,制冷劑將熱量傳到車外,從而達到冷卻動力電池的目的。關(guān)于動力電池的冷卻,會在接下來的系列里進一步敘述。 圖1 新能源汽車空調(diào)的制冷管路 圖2 動力電池熱管理的管路 制暖對于新能源汽車來說,就更為復(fù)雜和關(guān)鍵了,因為燃油汽車空調(diào)系統(tǒng)的暖風(fēng)熱源主要由發(fā)動機冷卻液提供,幾乎不消耗功率,相對簡單并且非常高效。但對于新能源車就比較麻煩,因此一般多布置一個PTC加熱器來完成制熱的功能。PTC加熱器可簡單理解為一個大電阻,當有電流通過時Q=I2R,便有熱量產(chǎn)生。帶來的問題是之熱效率偏低,能耗很大,在冬季的極端情況下電空調(diào)消耗的電量是車輛的續(xù)航里程減少一半。因此很多駕駛員冬季不敢開空調(diào),這也就是為什么新能源車冬天要帶暖寶寶的原因。值得期待的是,熱泵空調(diào)由于其較高的制熱效率越來越受到大家的關(guān)注。目前各大主機廠正在積極進行相關(guān)的研發(fā),少數(shù)量產(chǎn)車型已經(jīng)帶有熱泵空調(diào)。筆者認為熱泵空調(diào)的應(yīng)用在未來將是新能源電動車的主流,關(guān)于熱泵空調(diào),其工作原理、目前面臨的問題等內(nèi)容,會在接下來的章節(jié)進一步進行敘述。 在早期,新能源汽車的制熱裝置采用PTC發(fā)熱條,采用直接將冷空氣加熱為熱空氣的方式制熱。雖然這種方式的效率較高,但是高壓進入駕駛艙帶來安全隱患。現(xiàn)在的制熱多采用水為介質(zhì),將水加熱后送到空調(diào)風(fēng)道的散熱器(如下圖所示),再經(jīng)風(fēng)機吹向車廂內(nèi)。雖然這種做法效制熱率會有所降低,但是安全性是有保證的,也是目前的主流。幾種制熱方案的對比如圖所示。 純電動制熱方案對比 混合動力制熱方案對比 某新能源車型空調(diào)系統(tǒng)的布置如圖所示: 暖風(fēng)系統(tǒng)部件安裝位置 下一節(jié)我會講到新能源汽車動力電池的熱管理系統(tǒng),請大家關(guān)注,謝謝! |
|